化工原理课程设计固定管板式换热器

化工原理课程设计

设计题目：固定管板式换热器

指导教师：

班级：食品08级

姓名：

2011 年 1 月20 日

目录

设计题目 (1)

说明书编写要求 (5)

设计任务书 (6)

一、设计方案 (8)

1.设计方案的选择 (8)

1.1方案简介 (8)

1.2设计的一般原则 (9)

1.3换热器类型的选择 (10)

2.流程安排 (13)

2.1 列管式换热器的选用 (13)

2.2加热剂或冷凝剂的选择 (14)

2.3流体进口温度的确定 (14)

2.4流体流速的选择 (15)

2.5 管子的规格和排列方法 (16)

2.6 折流挡板和支承板 (18)

2.7 外壳直径的确定 (19)

2.8 材料选用 (20)

2.9流动空间及流速的确定 (21)

二、确定物性数据 (20)

三、计算总传热系数 (21)

1.热流量 (21)

2.平均传热温差 (21)

3.冷却水用量 (22)

4.总传热系数K (22)

四、计算换热面积 (23)

五、工艺结构尺寸 (23)

1.管径和管内流速 (23)

2.管程数和传热管数 (23)

3．平均传热温差校正及壳程数 (24)

4.传热管排列和分程方法 (24)

5.壳体内径 (25)

6.折流板 (25)

7.接管 (25)

六、换热器核算 (26)

1.热量核算 (26)

2.换热器内流体的流动阻力 (28)

3.换热器主要结构尺寸和计算结果 (30)

设备结构图（附图） (31)

主要符号说明 (32)

七、设计心得 (33)

参考文献 (36)

评语 (29)

广西工学院生物与化学工程系

化工原理课程设计

说明书

设计课题：大豆油换热器的设计

说明书编写要求：

化工原理课程设计由说明书和图纸两部分组成。设计说明书为打印稿，包括所有论述、原始数据、计算、表格等，设计说明书一般不少于3000字，设计（论文）任务书装订于说明书的前页，其设计说明书具体书写格式及内容如下:

1、标题页

2、设计任务书

3、目录

4、设计方案简介

5、工艺流程草图及说明

6、工艺计算及主体设备设计

7、辅助设备的计算及选型

8、设计结果概要或设计一览表

9、对本设计的评述

10、附图（带控制点的工艺流程简图、主体设备设计条件图）

11、参考文献

12、主要符号说明

化工原理课程设计任务书

一、设计课题

大豆油换热器的设计

二、设计任务

1、处理量：2000kg/h 大豆油

2、设备型式：列管式（固定管板式）换热器

3、操作条件：

a.大豆油：入口温度133°C，出口温度40°C

b.冷却介质：循环水，入口温度30°C，出口温度40°C

c.允许压降：不大于105Pa

三、设计要求

1.设计一个固定管板式换热器

2.设计内容包括：

a.热力设计

b.流动设计

c.结构设计

d.强度设计

3．设计步骤：

（1）根据换热任务和有关要求确定设计方案

（2）初步确定换热器的结构和尺寸

（3）核算换热器的传热面积和流体阻力

（4）确定换热器的工艺结构

四、设计原则：

1．传热系数较小的一个，应流动空间较大，使传热面两侧的传热系数接近；

2．换热器减少热损失；

3．管、壳程的决定应做到便于除垢和修理,以保证运行的可靠性；

4.应减小管子和壳体因受热不同而产生的热应力.从这个角度来讲,顺

流式就优于逆流式；

5.对于有毒的介质或气相介质,必使其不泄露,应特别注意其密封性,密

封不仅要可靠,而且应要求方便及简洁；

6.应尽量避免采用贵金属,以降低成本。

五、课程要求:

1.要求每组成员共同进行查阅资料,在计算、绘图中进行分工合作

2.要求在1月20日前完成说明书的编写和绘图过程

3.要求每人上交一份说明书,每组一分图纸

（用A1图纸绘制装置图一张：一个设备大图，包含设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏）

概述

换热器设计就是在掌握了基本的传热学、流体力学和换热器结构知识以后，根据所给的任务和条件设计或选定一台或数台换热器。

列管式换热器是最常用的换热器，掌握了列管式换热器的设计任务、原则、原理和计算方法以后，对于掌握其他类型的换热器知识也很有帮助。

一、设计方案

1.设计方案的选择

1.1方案简介：

列管式换热器称管壳式换热器，是化工生产中应用最为广泛的一种换热设备，结构简单坚固，耐高压，可靠程度高、适应性强，制造材料范围广；单位体积所具有的传热面积大并传热效果好；而且种类多，型号全，制造工艺比较成熟。因此在石油、化工生产中．尤其是高温高压等大型换热器的主要结构形式。因此，本次设计就对传热过程所用设备——列管式换热器进行一次选型设计。

列管式换热器抗结构可分为固定管板式，浮头式、U形管式、填料函式换热器、四种类型。选用时可根据应用条件的不同及各自的优缺点设计适宜的换热器。

要设计一个较完善的换热器，除了能满足传热方面的要求外，还力求传热效率高，体积小、重量轻、消耗材料少，制造成本低，清洗维护方便和操作安全等。因此列管式换热器的设计，首先必须根据化工生产工艺条件的要求通过化工工艺计算，确定换热器的传热面积，同时选择管径、管长，决定管数，管程数和壳程数，然后进行机械选型设计。